El mecanismo de funcionamiento de las células es clave para comprender cómo los tumores hacen metástasis, así como la regeneración de tejidos y otras funciones corporales. El proceso de mecanotransducción, o cómo una célula convierte un estímulo físico en una respuesta eléctrica, es fundamental para estos conocimientos.
La punta del manipulador Kleindiek MM3A-LM (arriba) «empuja» con precisión una matriz de pilares (círculos de luz) para estimular una célula.
La Dra. Kate Poole del Departamento de Fisiología de la UNSW es una líder en el campo de la mecanotransducción. Su equipo también trabaja con el nodo de Australia EMBL (Laboratorio Europeo de Biología Molecular) para la Ciencia de Moléculas Únicas y está llevando a cabo investigaciones de vanguardia sobre las moléculas que se producen después de la exposición a un estímulo mecánico y cómo interpretan estas moléculas.
Una de las partes desafiantes de su investigación es poder “pinchar” las células de manera precisa y repetible a nivel celular que replique las condiciones fisiológicas. Para lograr esto, cultiva células en una matriz de pilares, similar a un lecho microscópico de uñas. Luego, puede pinchar las células usando pilares individuales usando un nanomanipulador piezoeléctrico que es lo suficientemente suave como para aplicar una carga específica sin romper la membrana celular.
La investigación que la Dra. Poole está realizando en la UNSW lleva el trabajo que realizó durante su investigación posdoctoral en el Centro Max Delbrück de Medicina Molecular en Berlín al siguiente nivel. En su laboratorio allí, usaron un nanomanipulador Kleindiek MM3A-LM y dijo, «la configuración funcionó increíblemente bien» y «no había manera de que usara algo que no fuera el Kleindiek». Entonces, su laboratorio en Australia ahora está equipado con dos de los mismos nanomanipuladores.
Si bien su trabajo en biología celular es ampliamente aplicable en la investigación médica, elige centrarse en dos áreas principales:
- Cómo responden las células del cartílago a los estímulos mecánicos que tiene relevancia para la osteoartritis, una afección degenerativa que afecta a 1 de cada 11 australianos o más de 2,1 millones de personas
- Cómo las células que migran a través del cuerpo perciben la mecánica de su entorno, lo que proporcionará información sobre cómo las células cancerosas se dividen y propagan.
Ambas áreas de investigación son de gran relevancia para Australia, con más de 2 millones de australianos que padecen osteoartritis (datos de 2015 del Instituto Australiano de Salud y Bienestar), mientras que Australia tiene la mayor incidencia de melanoma en el mundo (Melanoma Institute of Australia) .
